改资源为作者在写LVDS学习笔记之lvds_transceiver设计及仿真时所用到的工程,文件中包含了所有文件,读者可根据自己的需求进行改动,以达到自己的目的。
2024-07-30 13:57:47 44.13MB lvds fpga
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《基于FPGA的AC-AC谐振变换器实现》 文章探讨了一种创新的非接触电能传输系统中的核心技术——AC-AC谐振变换器,它能够实现从低频到高频的直接转换。这种变换器的恒幅控制策略是其核心,通过分析其运行模式,设计了一个基于Field Programmable Gate Array(FPGA)的控制系统,进而通过实验验证了这一方案的可行性。 非接触电能传输系统主要依赖高频交变磁场来传递能量,而FPGA因其可编程性和高效率,成为实现AC-AC谐振变换器控制的理想选择。在能量注入式AC-AC谐振变换器的拓扑结构中,四个MOSFET开关管与反并联二极管及RLC串联谐振网络共同作用,形成能量注入和回馈的双向流动。在不同的输入电压极性下,电路会经历能量注入、自由谐振和能量回馈三种工作模态,以实现电能的高效传输。 为了确保系统在零电流开关(Zero Current Switching,ZCS)模式下运行,并维持输出谐振电流的恒定幅值,文章设计了一个基于FPGA的双闭环控制系统。内环检测谐振电流的过零点,实现ZCS软开关,外环则通过误差比较器调整输出电流,以保持其在设定范围内。这种控制策略确保了系统在不同工作模态下的稳定运行。 具体到硬件实现,文章采用了Altera公司的EP2C5T144C8 FPGA芯片,设计了控制电路板,其中包括三路输入信号处理:50 Hz交流电源过零信号、谐振电流过零信号和误差信号。高速比较器LM319用于检测电流峰值,高速光耦隔离器件6N137则提高了隔离驱动电路的抗干扰能力和响应速度。FPGA根据设定的开关控制逻辑,实时调整MOSFET的状态,从而控制谐振电流峰值。 控制算法流程设计是系统的另一关键部分。通过对谐振电流峰值、电流方向和50 Hz低频信号方向的连续检测,系统能够在不同工作模态间切换,以保持输出电流的恒幅特性。实验结果表明,无论在空载还是10 W负载条件下,基于FPGA的谐振变换器都能有效维持谐振电流峰值的稳定性。 本文深入研究了基于FPGA的AC-AC谐振变换器的实现,通过精确的控制策略和硬件设计,实现了非接触电能传输系统中高效稳定的电流传输。这种方法对于优化能源转换效率,提升非接触电能传输系统的性能具有重要意义。
2024-07-30 05:02:06 272KB FPGA
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STM32F4系列是基于ARM Cortex-M4内核的微控制器,广泛应用于嵌入式系统设计。在本文中,我们将深入探讨如何使用STM32F4的FSMC(Flexible Static Memory Controller)接口与FPGA(Field-Programmable Gate Array)进行16位数据总线交互,模拟ZYNQ SoC中的PS(Processing System)与PL(Programmable Logic)通过AXI(Advanced eXtensible Interface)进行通信的方式。 FSMC是STM32F4微控制器提供的一种灵活的静态存储器控制器,它能够支持多种类型的外部存储器,如SRAM、NOR Flash等。在与FPGA交互时,FSMC可以通过配置其接口来模拟不同的总线协议,比如16位的数据总线宽度,这与ZYNQ SoC的PS与PL之间AXI总线的交互类似。 ZYNQ SoC是由Xilinx公司推出的集成了处理系统和可编程逻辑的片上系统,其中PS负责处理复杂的计算任务,而PL则可以定制化实现各种硬件加速器。在ZYNQ中,PS与PL之间的通信通常通过高速的AXI接口进行,该接口支持多通道、多数据宽度,以及事务级的通信协议,能够高效地传输大量数据。 在STM32F4上实现类似的交互,我们需要配置FSMC的参数以匹配FPGA的接口需求。这包括设置数据线宽度、地址线宽度、等待状态、读写时序等。此外,还需要编写相应的控制逻辑,使得STM32F4能够正确地发出读写命令,并接收FPGA返回的数据。 FPGA开发方面,我们需要设计一个接口模块,该模块能够识别并响应STM32F4通过FSMC发送的命令。FPGA的接口模块应包含接收和发送数据的逻辑,以及处理控制信号(如读/写使能、片选信号等)的电路。在处理数据交互时,需要确保与FSMC的时序协调一致,避免出现数据丢失或错误。 在实际应用中,我们可能还会遇到一些挑战,例如信号同步问题、电气特性匹配、以及错误检测和恢复机制。为了解决这些问题,我们可以使用同步电路、信号调理电路,以及在软件层面实现错误检查和重试机制。 为了进行实践操作,提供的"28_fsmc"文件很可能包含了一部分示例代码或项目文件,用于指导如何配置FSMC和FPGA接口。这些资源可以帮助我们更好地理解和实现STM32F4与FPGA的交互。 STM32F4使用FSMC与FPGA进行交互是一种常见的嵌入式系统设计技术,它涉及到微控制器的外设配置、FPGA的设计和两者之间的时序协调。通过这样的交互,我们可以利用FPGA的灵活性来实现高性能的计算任务,同时利用STM32F4的低功耗和易用性进行系统控制,从而构建出功能强大且高效的嵌入式系统。
2024-07-27 15:51:33 4.33MB stm32 fpga开发
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在电子设计领域,FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程逻辑器件,它允许用户根据需求自定义硬件电路。本篇文章将深入探讨基于FPGA的HDMI(High-Definition Multimedia Interface)显示系统的设计与实现,为读者提供一个全面的理解。 一、FPGA在HDMI显示系统中的应用 FPGA的优势在于其灵活性和高性能,使得它成为构建复杂数字系统的理想平台。在HDMI显示系统中,FPGA可以承担多种功能,包括信号接收、解码、时钟恢复、数据分配以及视频处理等。通过利用FPGA的并行处理能力,可以实现高效、实时的视频信号处理,确保高质量的图像输出。 二、HDMI技术简介 HDMI是一种数字接口标准,用于传输未压缩的音频和视频信号,具有高带宽、低延迟、无损失传输等优点。HDMI接口支持多种分辨率,包括高清、超高清甚至4K、8K等,同时还支持多种音频格式,提供一站式解决方案。 三、HDMI显示系统设计 1. 接收端设计:FPGA通过接收HDMI输入信号,首先进行TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)解码,将差分信号转换为数字数据。然后,FPGA内部的PLL(Phase-Locked Loop)模块用于恢复时钟,确保数据正确同步。 2. 视频处理:FPGA可以对解码后的视频数据进行各种处理,如色彩空间转换、缩放、去隔行等。这些处理可根据应用需求定制,例如,将RGB信号转换为YCbCr以节省带宽,或者将不同分辨率的信号调整到统一输出。 3. 输出端设计:处理后的视频数据通过FPGA内部的编码器重新打包成TMDS信号,再通过HDMI输出接口发送出去。同时,FPGA还需要处理音频信号,确保与视频同步输出。 四、实现过程与挑战 1. IP核开发:在FPGA设计中,通常需要使用预定义的IP核,如HDMI接收器和发送器。开发或选择合适的IP核是关键步骤,它们需要兼容HDMI规范,并能稳定工作。 2. 时序分析与优化:FPGA设计中时序是关键。需要通过仿真和时序分析确保所有信号都能在正确的时钟周期内完成传输,以满足HDMI协议的严格要求。 3. 调试与测试:实现过程中,必须对系统进行全面的功能和性能测试,包括信号完整性、兼容性以及稳定性。这可能涉及到专用的HDMI测试设备和复杂的调试流程。 五、总结 基于FPGA的HDMI显示系统设计是一项技术密集型任务,涉及硬件描述语言编程、数字信号处理、时序分析等多个方面。通过熟练掌握FPGA技术和HDMI协议,工程师能够构建出高度定制、高性能的显示系统,广泛应用于多媒体设备、嵌入式系统、教育科研等领域。通过不断的实践和学习,开发者可以应对这一领域的各种挑战,实现创新的设计。
2024-07-27 03:35:39 24.67MB fpga hdmi 显示系统
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基于Intel(Altera)的Quartus II平台FPGA的任意字节数的UART(串口)发送工程源码: 1、详细的仿真TB文件; 2、单字节 起始位1bit,数据位8bit,停止位1bit,无奇偶校验; 3、通过参数化设置,可实现任意字节数的UART发送; 4、详细的说明文件请参考本人博文《https://wuzhikai.blog.csdn.net/article/details/126093301》。
2024-07-21 22:05:26 8.73MB UART FPGA intel
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Verilog超详细教程 本教程是北大于敦山老师的作品,内容非常详细,并且写得非常好。读者可以通过这份教程来学习Verilog HDL的基本概念和应用。 Verilog HDL是一种高级编程语言,能够对硬件逻辑电路的功能进行描述。它具有特殊结构,可以描述电路的连接、功能、时序和并行性。Verilog HDL可以在不同抽象级上描述电路,例如行为级、门级和寄存器传输级等。 使用HDL描述设计具有许多优点,例如设计在高层次进行,与具体实现无关,设计开发更加容易,早在设计期间就能发现问题,能够自动的将高级描述映射到具体工艺实现等。HDL具有更大的灵活性,能够重用、选择工具及生产厂,并能够利用先进的软件。 Verilog HDL的历史可以追溯到1983年,由GDA公司的Phil Moorby所创。Phil Moorby后来成为Verilog-XL的主要设计者和Cadence公司的第一个合伙人。在1984~1985年间,Moorby设计出了第一个Verilog仿真器。 本教程的课程内容包括数字集成电路设计入门、Verilog HDL的介绍、结构级描述及仿真、行为级描述及仿真、延时的特点及说明、介绍Verilog testbench、激励和控制、结果的产生及验证、任务task及函数function、用户定义的基本单元(primitive)、可综合的Verilog描述风格等。 在课程的第二部分,讲解了逻辑综合的介绍、设计对象、静态时序分析、design analyzer环境、可综合的HDL编码风格等内容。 在课程的第三部分,讲解了设计约束、设计优化、设计编译、FSM的优化、产生并分析报告等内容。 在课程的第四部分,讲解了自动布局布线工具(Silicon Ensemble)简介、课程安排等内容。 通过这份教程,读者可以系统地学习Verilog HDL的基础知识和应用技术,从而掌握数字集成电路设计的基本技能。 Verilog HDL的应用非常广泛,例如ASIC设计、FPGA设计、数字集成电路设计等领域都需要使用Verilog HDL。因此,学习Verilog HDL是非常有必要的。 本教程的目的是为了帮助读者快速掌握Verilog HDL的基础知识和应用技术,从而提高读者的设计能力和职业技能。
2024-07-18 21:06:08 2.53MB verilog fpga 详细教程
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本设计中的抗SEU存储器的设计可通过ACTEL的ProAsic系列A3P400 FPGA实现,并可使用与其配套的Liber08.5 EDA工具进行代码的编辑和原理图的绘制,并进行功能仿真与电路的综合。
2024-07-17 19:36:02 94KB FPGA FPGA
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标题中的“fpga.rar_FPGA通信_STM32 FPGA_fpga_fpga实现fsmc_verilog FPGA”揭示了本主题的核心内容,即FPGA(Field Programmable Gate Array)与STM32微控制器之间的通信,使用Verilog语言实现,并且特别提到了FSMC(Flexible Static Memory Controller)接口。STM32是一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器,广泛应用于嵌入式系统设计,而FPGA则是一种可编程逻辑器件,能够灵活地配置为各种数字逻辑功能。 在描述中,“verilg语言实现测频及与stm32以fsmc通信方式进行通信”表明我们将探讨如何用Verilog编写代码来测量频率,并且这个过程将涉及到STM32与FPGA之间的FSMC通信协议。Verilog是一种硬件描述语言,用于设计和验证数字系统的逻辑行为。FSMC是STM32的一种外设,可以用来控制不同的外部存储器和接口,如SRAM、NAND Flash等,但在这里它被用于与FPGA的交互。 以下是对这些知识点的详细说明: 1. **FPGA通信**:FPGA通过引脚与外部设备进行通信,可以是并行或串行方式,如SPI、I2C、UART、PCIe等。STM32作为主机,通过特定的总线协议发送命令和数据到FPGA,FPGA接收并处理后返回响应。这种通信可以实现数据交换、控制信号传输等功能。 2. **STM32**:STM32系列是意法半导体公司推出的一系列基于ARM Cortex-M内核的微控制器,具有高性能、低功耗的特点。它们广泛应用于物联网、工业控制、消费电子等领域,具有丰富的外设接口和强大的处理能力。 3. **Verilog**:Verilog是硬件描述语言之一,用于数字电路的设计和仿真。在本案例中,Verilog代码可能包含了一个计数器模块,用于频率测量,以及一个FSMC接口模块,用于与STM32的FSMC端口进行通信。 4. **FSMC(Flexible Static Memory Controller)**:FSMC是STM32的一种高级总线接口,它可以连接到多种类型的静态存储器,包括SRAM、PSRAM和NOR/NAND Flash。在与FPGA通信时,STM32通过FSMC配置时序参数,发送读写命令,以及控制数据流。 5. **FPGA实现FSMC**:在FPGA上,我们需要创建一个FSMC兼容的接口,这通常涉及复用的地址/数据线、控制信号(如读/写使能、片选等)以及同步时钟的处理。Verilog代码将定义这些信号的逻辑行为,使得FPGA能够正确响应STM32的FSMC请求。 6. **频率测量**:频率测量通常通过计数器实现,计数器在特定时钟周期内对输入信号的脉冲进行计数,然后根据已知时钟周期计算出频率。在FPGA中,我们可以用Verilog编写一个计数器模块,该模块可以与STM32通信,接收开始/停止信号,并在测量完成后将结果返回给STM32。 7. **设计流程**:设计流程通常包括原理图设计、Verilog编码、仿真验证、综合、适配和配置。在完成Verilog设计后,需要通过工具进行综合和布局布线,生成配置文件,最后烧录到FPGA中。 以上就是关于FPGA与STM32通过FSMC通信以及Verilog实现频率测量的相关知识点,这些技术在嵌入式系统、工业控制和数字信号处理等领域有着广泛的应用。理解并掌握这些知识,对于设计高效、灵活的嵌入式系统至关重要。
2024-07-17 15:05:43 4.49MB fpga通信 fpga
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在AI领域,FPGA(Field-Programmable Gate Array)因其可编程性和高效能而成为部署深度学习模型的重要平台。本项目重点在于如何在赛灵思FPGA上部署YOLOv2(You Only Look Once version 2)算法,这是一种流行的实时目标检测系统。通过这个压缩包,我们可以了解到将YOLOv2移植到FPGA的具体步骤和技术要点。 YOLOv2相比于初代YOLO在速度和精度上有了显著提升,主要通过以下改进:多尺度预测、锚框(Anchor Boxes)的引入以及Batch Normalization层的应用。在FPGA上部署YOLOv2可以实现低延迟和高吞吐量,这对于嵌入式和边缘计算场景非常关键。 1. **赛灵思FPGA的优势**:FPGA是一种可编程逻辑器件,允许用户根据需求定制硬件电路,从而实现高性能、低功耗和灵活的解决方案。在AI应用中,FPGA可以并行处理大量数据,提高运算速度,同时减少了对CPU或GPU的依赖。 2. **YOLOv2算法详解**:YOLOv2采用了一种单阶段的目标检测方法,直接从全卷积网络(Fully Convolutional Network, FCN)的输出中预测边界框和类别概率。其特点包括: - **多尺度预测**:YOLOv2引入了不同大小的卷积特征图来检测不同大小的对象,增强了小目标检测能力。 - **锚框**:预定义的多个比例和宽高的边界框模板,用于匹配不同尺寸和形状的目标,提高了检测精度。 - **Batch Normalization**:加速训练过程,使模型更容易收敛。 3. **FPGA上的深度学习部署**:将YOLOv2移植到FPGA需要完成以下步骤: - **模型优化**:对原始YOLOv2模型进行量化和剪枝,减少计算量和内存需求,适应FPGA资源。 - **硬件设计**:根据模型结构设计FPGA逻辑,如卷积核计算、池化操作等。 - **IP核生成**:利用工具如Vivado HLS(High-Level Synthesis)将C/C++代码转换为硬件描述语言(HDL)代码,生成IP核。 - **系统集成**:将IP核与FPGA的其他硬件模块集成,实现完整的系统设计。 - **验证与调试**:在FPGA上运行模型,进行性能测试和功能验证。 4. **赛灵思工具链使用**:赛灵思提供了如Vivado、Vivado HLS、Vitis AI等一系列工具,支持深度学习模型的编译、优化和部署。开发者需要熟悉这些工具的使用,以实现高效的FPGA部署。 5. **项目部署流程**:压缩包中的"ai_在赛灵思fpga上部署yolov2算法_yolo部署"可能包含了项目文档、源代码、配置文件等,使用者需按照文档指导,逐步完成模型的加载、编译、硬件映射和运行测试。 6. **挑战与注意事项**:FPGA部署的挑战包括模型的优化程度、FPGA资源利用率、功耗控制以及实时性能的保持。开发者需要注意模型的适应性,确保其能在FPGA平台上高效运行。 通过这个项目,我们可以深入理解FPGA在AI领域的应用,以及如何将复杂的深度学习模型如YOLOv2优化并部署到硬件上,这对于推动边缘计算和物联网的发展具有重要意义。同时,这也展示了FPGA在满足实时性和低功耗要求的AI应用中的潜力。
2024-07-11 11:33:23 40.02MB ai fpga 项目部署
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单片机中如果没有SPI的硬件电路,我们可以使用单片机的普通IO口进行SPI的时序模拟,只要符合无线模块的时序逻辑,一样能控制无线模块的通信。FPGA是可编程逻辑,最大的特点就是灵活,用户可根据需求加入所需要的逻辑器件,当然它所包含的逻辑单元也是相当的丰富,有SPI硬件模块。
2024-07-10 22:01:43 91KB nRF24L01 无线模块 FPGA
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